1 (ЦИФРОВЫЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ МИКРОСХЕМЫ)

1.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЦИФРОВЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМАХ

1.1.Система обозначений ИС

Условные обозначения ИС, выпускаемых отечественной промышленностью, устанавливаются ОСТ 11073.915-80, в соответствии с которым обозначения ИС состоят из четырех основных элементов.
Первый элемент - цифра, обозначающая группу по технологическому признаку, к первой группе относятся полупроводниковые ИС (цифры 1,5,6,7), ко второй - гибридные ИС (цифры 2,4,8), к третьей - прочие (цифра 3).
Второй элемент обозначает порядковый номер серии.
Третий элемент состоит из двух букв и определяет функциональное назначение ИС. Первая из букв определяет подгруппу, а вторая - вид ИС. Соответствующие данные по функциональному назначению ИС приведены в таблице 1.
Четвертый элемент - порядковый номер разработки ИС данного
функционального типа

Рис 1. Пример условного обозначения ИС 1533ТМ2

Таблица 1. Подгруппы и виды ИС.

Первый и второй элементы совместно обозначают серию ИС, перед которой могут быть поставлены буквы, характеризующие конструкцию корпуса. Для ИС, разрабатываемых после введения ГОСТ 17467-88.2., перед обозначением серии ставится буква Н, если корпус керамический, буква Ф, если корпус пластмассовый. Буква, характеризующая корпус перед обозначением серии не ставится, если ИС выполнена в металлостеклянном или металлокерамическом корпусах. Для ИС коммерческого применения условное обозначение начинается с буквы К, а в экспортном варианте - с букв ЭК. После условного номера разработки может быть поставлена буква, если в пределах одного типа выпускаются ИС с различными электрическими параметрами.

1.2. Основные электрические параметры ИС ТТЛ и ТТЛШ

Каждая серия ИС характеризуется основными электрическими параметрами. Следует отметить, что ИС ТТЛ и ТТЛШ имеют одинаковое напряжение питания U= 5В + 5% и сходные значения логических уровней. Это обстоятельство позволяет совместно использовать ИС различных серий. Однако и при разработке цифровых устройств с использованием ИС одной серии необходимо обоснованно выбрать соответствующую серию. Прежде всего следует оценить требуемое быстродействие, после чего ограничить выбор серий ИС потребляемой мощностью. Окончательно выбор той или иной серии ИС производится с учетом функциональных возможностей серии, а следовательно принимается решение о необходимости использования дополнительно ИС других серий, с учетом стоимости, устойчивости к механическим, климатическим и другим воздействиям, необходимостью согласования с параметрами других устройств и т. д. Основные электрические параметры ИС ТТЛ и ТТЛШ приведены в таблице 2.

Таблица 2. Основные электрические параметры ИС ТТЛ и ТТЛШ

I⁰_вх- входной ток логического нуля;
I¹_вх - входной ток логической единицы;
U^а_вых- максимальное значение выходного напряжения, соответству-ющее уровню логического нуля, при котором обеспечивается нормаль- ная работа последующих ИС;
U¹_вых- минимальное значение выходного напряжения, соответствующее уровню логической единицы, при котором обеспечивается нормальнаяработа последующих ИС;
K_раз- коэффициент разветвления по выходу определяет число входов элементов данной серии, которое может быть без нарушения работо- способности подключено к выходу предыдущего логического элемента.
t^0/1_зад-время задержки перехода ИС из состояния логического нуля в
состояние логической единицы;
t^1/0_зад -время задержки перехода ИС из состояния логической единицызад состояние логического нуля;
Pпот - мощность, потребляемая базовым логическим элементом от источника питания;
f_макс- максимальная частота переключения;
U_пом - максимально допустимое значение статической помехи.

1.3.Сопряжение ИС различных серий

Совместная работа ИС различных серий ТТЛ и ТТЛШ при условии непосредственных связей между ними требует решения задач динамического и статического сопряжения. Сопряжение в динамике сводится к выбору таких ИС, которые обеспечивают требуемое быстродействие. Суть сопряжения в статике сводится к выбору нагрузки ИС- передатчика, при котором значения выходных токов и логических уровней нагружаемой ИС не выходят за пределы, оговоренные в ТУ. Для определения числа единичных нагрузок в пределах одной серии вычисляют отношения
где I⁰_{вых.макс} и I¹_{вых.макс} - максимально допустимые выходные токи нагружаемой ИС; I⁰_вх и I¹_вх - входные токи базового логического элемента данной серии.Из полученных значений выбирают наименьшее, которое и является коэффициентом разветвления, и определяет максимальное число единичных нагрузок.

Если требуется определить допустимое число единичных нагрузок ИС других серий, то можно поступить аналогично, но при этом вместо I⁰_вх и I¹_вх необходимо использовать соответствующие значения подключаемых ИС. По указанной методике составлена таблица 3.

Таблица 3. Статическое сопряжение ИС различных серий.

В каждой серии ТТЛ и ТТЛШ имеются ИС повышенной нагрузочной способности, к которым относятся логические элементы с активным двухтактным выходом, включая шинные драйверы, а также логические элементы с открытым коллекторным выходом. Максимально допустимые количества единичных нагрузок для ИС с мощным активным выходом приведены в таблице 4.

Таблица 4. Статическое сопряжение ИС повышенной нагрузочной способности.

Если ИС с тремя состояниями на выходе нагружаются на шину, к которой подключено еще и М передатчиков также с высокоимпедансным состоянием и N приемников, то необходимо обеспечить следующие условия:

где

I⁰_{вых.макс} и I¹_{вых.макс} - максимально допустимые выходные токи ИС- передатчика;

I⁰_{вых.выкл m} и I¹_{вых.выкл m} - токи утечки m-ИС - передатчика, находящейся в третьем состоянии;

I⁰_{вх n}и I¹_{вх n} - входные токи ИС - приемников.

При наличии на внешней шине уровня логической единицы токи I¹_{вых.макс} имеют положительный знак, так как втекают в ИС, находящиеся в третьем состоянии выхода. В случае же логического нуля на шине указанных токов меняется на противоположное.

Вернуться к содержанию